6.2. Воздействие опасностей и их нормирование

Оценка негативных факторов. При оценке воздействия негатив­ных факторов на человека следует учитывать степень влияния их на здоровье и жизнь человека, уровень и характер изменений функцио­нального состояния и возможностей организма, его потенциальных резервов, адаптивных способностей и возможности развития послед­них.

При оценке допустимости воздействия вредных факторов на ор­ганизм человека исходят из биологического закона субъективной ко­личественной оценки раздражителя Вебера—Фехнера. Он выражает связь между изменением интенсивности раздражителя и силой вы­званного ощущения: реакция организма прямо пропорциональна от­носительному приращению раздражителя

яг ^dR

dL = а— ,

Я

где dL — элементарное ощущение организма; а — коэффициент про­порциональности; dR — элементарное приращение раздражителя.

Интегрируя данное выражение и принимая а = 10 lg, получают уровень ощущения раздражителя (дБ)

L = lOlg-!-,

где — пороговое значение ощущений, т. е. минимальная энергия раздражителя, характеризующая начало ощущения.

На базе закона Вебера — Фехнера построено нормирование вред­ных факторов. Чтобы исключить необратимые биологические эф­фекты, воздействие факторов ограничивается предельно допустимы­ми уровнями или предельно допустимыми концентрациями.

Предельно допустимый уровень или предельно допустимая кон­центрация — это максимальное значение фактора, которое, воздей­ствуя на человека (изолированно или в сочетании с другими фактора­ми), не вызывает у него и у его потомства биологических изменений даже скрытых и временно компенсируемых, в том числе заболеваний, изменений реактивности, адаптационно-компенсаторных возмож­ностей, иммунологических реакций, нарушений физиологических циклов, а также психологических нарушений (снижения интеллекту­альных и эмоциональных способностей, умственной работоспособ­ности). ПДК и ПДУ устанавливают для производственной и окру­жающей среды. При их принятии руководствуются следующими принципами:

175. приоритет медицинских и биологических показаний к уста­новлению санитарных регламентов перед прочими подходами (технической достижимостью, экономическими требованиями);

176. пороговость действия неблагоприятных факторов (в том числе химических соединений с мутагенным или канцерогенным эффек­том действия, ионизирующего излучения);

177. опережение разработки и внедрения профилактических меро­приятий появления опасного и вредного фактора.

Ниже рассмотрено воздействие на организм человека и гигиени­ческое нормирование негативных факторов техносферы.

6.2.1. Вредные вещества

В настоящее время известно около 7 млн химических веществ и соединений (далее вещество), из которых 60 тыс. находят примене­ние в деятельности человека. На международном рынке ежегодно по­является 500... 1000 новых химических соединений и смесей.

Вредным называется вещество, которое при контакте с организ­мом человека может вызывать травмы, заболевания или отклонения в состоянии здоровья, обнаруживаемые современными методами как в процессе контакта с ним, так и в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений.

Химические вещества (органические, неорганические, элемент- органические) в зависимости от их практического использования классифицируются на:

178. промышленные яды, используемые в производстве: напри­мер, органические растворители (дихлорэтан), топливо (пропан, бу­тан), красители (анилин);

179. ядохимикаты, используемые в сельском хозяйстве: пестициды (гексахлоран), инсектициды (карбофос) и др.;

180. лекарственные средства;

181. бытовые химикаты, используемые в виде пищевых добавок (уксусная кислота), средства санитарии, личной гигиены, косметики и т. д.;

182. биологические растительные и животные яды, которые содер­жатся в растениях и грибах (аконит, цикута), у животных и насекомых (змей, пчел, скорпионов);

183. отравляющие вещества (ОВ): зарин, иприт, фосген и др.

Ядовитые свойства могут проявить все вещества, даже такие, как

поваренная соль в больших дозах или кислород при повышенном давлении. Однако к ядам принято относить лишь те, которые свое вредное действие проявляют в обычных условиях и в относительно небольших количествах.

К промышленным ядам относится большая группа химических веществ и соединений, которые в виде сырья, промежуточных или го­товых продуктов встречаются в производстве.

В организм промышленные химические вещества могут прони­кать через органы дыхания, желудочно-кишечный тракт и неповреж­денную кожу. Однако основным путем поступления являются легкие. Помимо острых и хронических профессиональных интоксикаций промышленные яды могут быть причиной понижения устойчивости организма и повышенной общей заболеваемости.

Бытовые отравления чаще всего возникают при попадании яда в желудочно-кишечный тракт (ядохимикатов, бытовых химикатов, ле­карственных веществ). Возможны острые отравления и заболевания при попадании яда непосредственно в кровь, например при укусах змеями, насекомыми, при инъекциях лекарственных веществ.

Токсическое действие вредных веществ характеризуется показа­телями токсикометрии, в соответствии с которыми вещества класси- фицируют на чрезвычайно токсичные, высокотоксичные, умеренно токсичные и малотоксичные. Эффект токсического действия различ­ных веществ зависит от количества попавшего в организм вещества, его физических свойств, длительности поступления, химизма взаи­модействия с биологическими средами (кровью, ферментами). Кро­ме того, эффект зависит от пола, возраста, индивидуальной чувстви­тельности, путей поступления и выведения, распределения в орга­низме, а также метеорологических условий и других сопутствующих факторов окружающей среды.

Общая токсикологическая классификация вредных веществ при­ведена в табл. 6.2.

Таблица 6.2. Токсикологическая классификация вредных веществ

Общее токсическое воздействие

Токсичные вещества

Нервно-паралитическое действие (брон- хоспазм, удушье, судороги и параличи) Кожно-резорбтивное действие (мест­ные воспалительные и некротические из­менения в сочетании с общетоксическими резорбтивными явлениями) Общетоксическое действие (гипоксиче- ские судороги, кома, отек мозга, параличи) Удушающее действие (токсический отек легких) Слезоточивое и раздражающее действие (раздражение наружных слизистых оболо­чек) Психотическое действие (нарушение психической активности, сознания)

Фосфорорганические инсектициды (хлорофос, карбофос, никотин, OB и др.) Дихлорэтан, гексахлоран, уксусная эс­сенция, мышьяк и его соединения, ртуть (сулема) Синильная кислота и ее производные, угарный газ, алкоголь и его суррогаты, OB Оксиды азота, OB Пары крепких кислот и щелочей, хлор­пикрин, о в Наркотики, атропин

Яды наряду с общей обладают избирательной токсичностью, т. е. они представляют наибольшую опасность для определенного органа или системы организма. По избирательной токсичности выделяют яды:

184. сердечные с преимущественным кардиотоксическим дейст­вием; к этой группе относят многие лекарственные препараты, расти­тельные яды, соли металлов (бария, калия, кобальта, кадмия);

185. нервные, вызывающие нарушение преимущественно психи­ческой активности (угарный газ, фосфорорганические соединения, алкоголь и его суррогаты, наркотики, снотворные лекарственные препараты и др.);

186. печеночные, среди которых особо следует выделить хлориро­ванные углеводороды, ядовитые грибы, фенолы и альдегиды;

187. почечные — соединения тяжелых металлов этиленгликоль, щавелевая кислота;

188. кровяные — анилин и его производные, нитриты, мышьяко­вистый водород;

189. легочные — оксиды азота, озон, фосген и др.

Показатели токсиметрии и критерии токсичности вредных ве­ществ — это количественные показатели токсичности и опасности вредных веществ. Токсический эффект при действии различных доз и концентраций ядов может проявиться функциональными и струк­турными (патоморфологическими) изменениями или гибелью орга­низма. В первом случае токсичность принято выражать в виде дейст­вующих, пороговых и недействующих доз и концентраций, во вто­ром — в виде смертельных концентраций.

Смертельные, или летальные, дозы DL при введении в желудок или в организм другими путями или смертельные концентрации CL могут вызывать единичные случаи гибели (минимальные смертель­ные) или гибель всех организмов (абсолютно смертельные). В качест­ве показателей токсичности пользуются среднесмертелъными дозами и концентрациями: DZ₅₀, CL₅₀ — это показатели абсолютной токсично­сти. Среднесмертельная концентрация вещества в воздухе CL₅₀ — это концентрация вещества, вызывающая гибель 50 % подопытных жи­вотных при 2...4-часовом ингаляционном воздействии (мг/м³); сред­несмертельная доза при введении в желудок (мг/кг) обозначается как DL*о, среднесмертельная доза при нанесении на кожу — DL^K₅₀.

Степень токсичности вещества определяется отношением 1 /DL₅₀ и 1/CZ₅₀; чем меньше значения токсичности DL₅₀ и CZ₅₀, тем выше степень токсичности.

Об опасности ядов можно судить также по значениям порогов вредного действия (однократного, хронического) и порога специфи­ческого действия.

Порог вредного действия (однократного или хронического) — это минимальная (пороговая) концентрация (доза) вещества, при воз­действии которой в организме возникают изменения биологических показателей на организменном уровне, выходящие за пределы при­способительных реакций, или скрытая (временно компенсирован­ная) патология. Порог однократного действия обозначается Lim_an порог хронического Lim_ch, порог специфического Lim_sp.

Опасность вещества — это вероятность возникновения неблаго­приятных для здоровья эффектов в реальных условиях производству или применения химических соединений.

Возможность острого отравления может оцениваться коэффици­ентом опасности внезапного острого ингаляционного отравления (КОВОИО):

КОВОИО = C₂₀/(CL₅₀X),

где С₂₀ — насыщенная концентрация при температуре 20°С; X — ко­эффициент распределения газа между кровью и воздухом.

При утечке газа или летучего вещества возможность острого от­равления тем выше, чем выше насыщающая концентрация при тем­пературе 20°С. Если КОВОИО меньше 1 — опасность острого отрав­ления мала, если КОВОИО выражается единицами, десятками и бо­лее, существует реальная опасность острого отравления при аварий­ной утечке промышленного яда, например для паров этанола КОВОИО меньше 0,001, хлороформа около 7, формальгликоля около 600.

Если невозможно определить значение X, то вычисляют коэффи­циент возможности ингаляционного отравления (КВИО):

КВИО = C₂₀/CL₅₀.

О реальной опасности развития острого отравления можно судить также по значению зоны острого действия. Зона острого (однократ­ного) токсического действия Z_ac — это отношение среднесмертель- ной концентрации (дозы) вещества CL₅₀ к пороговой концентрации (дозе) при однократном воздействии Lim_ac: Z_ac = CL₅o/Lim_ac. Чем меньше зона, тем больше возможность острого отравления, и наобо­рот. Показателем реальной опасности развития хронической инток­сикации является значение зоны хронического действия Z_ch, т. е. от­ношение пороговой концентрации (дозы) при однократном воздей­ствии Lim_ac к пороговой концентрации (дозе) при хроническом воз­действии Lim_ch. Чем больше зона хронического действия, тем выше опасность Z_ch = Lim_ac/Lim_ch. На рис. 6.8 показана зависимость интен­сивности вредного воздействия вещества от параметров токсикомет­рии. Показатели токсикометрии определяют класс опасности веще-

Рис. 6.8. Зависимость интенсивности вредного воздействия вещества от параметров токсико­метрии:

R — интенсивность вредного воздействия (хроническое, острое летальное отравление), C(Z>) — параметры токси­кометрии (концентрация, дозы); К₃ = ^^im<:h — коэффи-

ПДК

Циент запаса; Z_ch == LimJLim_ch — зона хронического дей­ствия; Z_ac = CLJLim_ac — зона острого действия; К₂, Z_ch и Z_ac показаны на рис. условно

ства, определяющим является тот показатель, который свидетельст­вует о наибольшей степени опасности. Например, озон, будучи веще­ством остронаправленного действия, относится к 1-му классу опасности, его ПДК = 0,1 мг/м³; оксид углерода относится также к веществам остронаправленного действия, однако по показате­лям острой и хронической токсичности для него установлена ПДК ~ = 20 мг/м³, 4-й класс опасности. В табл. 6.3 приведена классифика­ция производственных вредных веществ по степени опасности.

Таблица 6.3. Классификация производственных вредных веществ по степени опасности (ГОСТ 12.1.007—76)

Показатель			Класс	опасности
	1-й	2-й		3-й	4-й
ПДК вредных веществ в воз­	Менее 0,1	0,1 ■	-1,0	1,1 - 10,0	Более 10
духе рабочей зоны, мг/м3
Средняя смертельная доза	Менее 15	15-	- 150	151 - 5000	Более 5000
при введении в желудок ВЬЖ50,
мг/кг
Средняя смертельная доза	Менее 100	100 -	-500	501 - 2500	Более 2500
при нанесении на кожу DLKS0,
мг/кг
Средняя смертельная кон­	Менее 500	500 -	- 5000	5001 - 50 000	Более
центрация CL50 в воздухе, мг/м3					50 000
Зона острого действия Zac	Менее 6	6-	- 18	18,1-54	Более 54
Зона хронического действия Z,	Более 10	10	-5	4,9 - 2,5	Менее 2,5
^ch квио	Более 300	300	-30	29-3	Менее 3,0

Отравления протекают в острой, подострой и хронической формах. Острые отравления чаще бывают групповыми и происходят в резуль­тате аварий, поломок оборудования и грубых нарушений требований безопасности труда; они характеризуются кратковременностью дейст­вия токсичных веществ, не более чем в течение одной смены; поступ­лением в организм вредного вещества в относительно больших коли­чествах — при высоких концентрациях в воздухе; ошибочном приеме внутрь; сильном загрязнении кожных покровов. Например, чрезвы­чайно быстрое отравление может наступить при воздействии паров бензина, сероводорода высоких концентраций и закончиться гибелью от паралича дыхательного центра, если пострадавшего сразу же не вы­нести на свежий воздух. Оксиды азота вследствие общетоксического действия в тяжелых случаях могут вызвать развитие комы, судороги, резкое падение артериального давления.

Хронические отравления возникают постепенно, при длительном поступлении яда в организм в относительно небольших количествах.

Отравления развиваются вследствие накопления массы вредного ве­щества в организме (материальной кумуляции) или вызываемых ими нарушений в организме (функциональная кумуляция). Хронические отравления органов дыхания могут быть следствием перенесенной однократной или нескольких повторных острых интоксикаций. К ядам, вызывающим хронические отравления в результате только функциональной кумуляции, относятся хлорированные углеводоро­ды, бензол, бензины и др.

При повторном воздействии одного и того же яда в субтоксиче­ской дозе может измениться течение отравления и кроме явления ку­муляции развиться сенсибилизация и привыкание.

Сенсибилизация — состояние организма, при котором повторное воздействие вещества вызывает больший эффект, чем предыдущее. Эффект сенсибилизации связан с образованием в крови и других внутренних средах измененных и ставших чужеродными для организ­ма белковых молекул, индуцирующих формирование антител. По­вторное, даже более слабое токсическое воздействие с последующей реакцией яда с антителами вызывает извращенный ответ организма в виде явлений сенсибилизации. Более того, в случае предварительной сенсибилизации возможно развитие аллергических реакций, выра­женность которых зависит не столько от дозы воздействующего ве­щества, сколько от состояния организма. Аллергизация значительно осложняет течение острых и хронических интоксикаций, нередко приводя к ограничению трудоспособности. К веществам, вызываю­щим сенсибилизацию, относятся бериллий и его соединения, карбо- нилы никеля, железа, кобальта, соединения ванадия и т. д.

При повторяющемся воздействии вредных веществ на организм можно наблюдать и ослабление эффектов вследствие привыкания. Для развития привыкания к хроническому воздействию яда необходи­мо, чтобы его концентрация (доза) была достаточной для формирова­ния ответной приспособительной реакции и нечрезмерной, приводя­щей к быстрому и серьезному повреждению организма. При оцен­ке развития привыкания к токсическому воздействию надо учиты­вать возможное развитие повышенной устойчивости к одним ве­ществам после воздействия других. Это явление называют толе­рантностью.

Существуют адаптогены (витамины, женьшень, элеутерококк), способные уменьшить реакцию вредных веществ и увеличить устой­чивость организма к многим факторам окружающей среды, в том числе химическим. Однако следует иметь в виду, что привыкание яв­ляется лишь фазой приспособительного процесса, и уловить грань между физиологической нормой и напряжением регуляторных меха- низмов не всегда удается. Перенапряжение же систем регуляции при­водит к срыву адаптации и развитию патологических процессов.

На производстве, как правило, в течение рабочего дня концентра­ции вредных веществ не бывают постоянными. Они либо нарастают к концу смены, снижаясь за обеденный перерыв, либо резко колеблют­ся, оказывая на человека интермиттирующее (непостоянное) дейст­вие, которое во многих случаях оказывается более вредным, чем не­прерывное, так как частые и резкие колебания раздражителя ведут к срыву формирования адаптации. Неблагоприятное действие интер- миттирующего режима отмечено при вдыхании оксида углерода СО.

Биологическое действие вредных веществ осуществляется через рецепторный аппарат клеток и внутриклеточных структур. Во многих случаях рецепторами токсичности являются ферменты (например, ацетилхолинэстераза), аминокислоты (цистеин, гистидин и др.), ви­тамины, некоторые активные функциональные группы (сульфгид- рильные, гидроксильные, карбоксильные, амино- и фосфорсодержа­щие), а также различные медиаторы и гормоны, регулирующие обмен веществ. Первичное специфическое действие вредных веществ на ор­ганизм обусловлено образованием комплекса «вещество — рецеп­тор». Токсическое действие яда проявляется тогда, когда минималь­ное число его молекул способно связывать и выводить из строя наи­более жизненно важные клетки-мишени. Например, токсины боту- линуса способны накапливаться в окончаниях периферических двигательных нервов и при содержании восьми молекул на каждую нервную клетку вызывать их паралич. Таким образом, 1 мг ботулину- са может уничтожить 1200 т живого вещества, а 200 г этого токсина способны погубить все население Земли.

Классификация веществ по характеру воздействия на организм и об­щие требования безопасности регламентируются ГОСТ 12.0.003—74*. Согласно ГОСТ, вещества подразделяются на токсические, вызы­вающие отравление всего организма или поражающие отдельные системы (ЦНС, кроветворения), вызывающие патологические изме­нения печени, почек; раздражающие — вызывающие раздражение слизистых оболочек дыхательных путей, глаз, легких, кожных покро­вов; сенсибилизирующие, действующие как аллергены (формальде­гид, растворители, лаки на основе нитро- и нитрозосоединений и др.); мутагенные, приводящие к нарушению генетического кода, из­менению наследственной информации (свинец, марганец, радиоак­тивные изотопы и др.); канцерогенные, вызывающие, как правило, злокачественные новообразования (циклические амины, ароматичен ские углеводороды, хром, никель, асбест и др.); влияющие на репро- дуктивную (детородную) функцию (ртуть, свинец, стирол, радиоак­тивные изотопы и др.).

Три последних вида воздействия вредных веществ — мутагенное, канцерогенное, влияние на репродуктивную функцию, а также уско­рение процесса старения сердечно-сосудистой системы относят к от­даленным последствиям влияния химических соединений на орга­низм. Это специфическое действие, которое проявляется в отдален­ные периоды, спустя годы и даже десятилетия. Отмечается появление различных эффектов и в последующих поколениях. Эта классифика­ция не учитывает агрегатного состояния веществ, тогда как для боль­шой группы аэрозолей, не обладающих выраженной токсичностью, следует выделить фиброгенный эффект действия ее на организм. К ним относятся аэрозоли, дезинтеграции угля, угольнопородные аэрозоли, аэрозоли кокса (каменноугольного, пескового, нефтяно­го, сланцевого), саж, алмазов, углеродных волокнистых материалов, аэрозоли (пыли) животного и растительного происхождения, сили- катсодержащие пыли, силикаты, алюмосиликаты, аэрозоли дезинте­грации и конденсации металлов, кремнийсодержащие пыли.

Попадая в органы дыхания, вещества этой группы вызывают ат­рофию или гипертрофию слизистой верхних дыхательных путей, а за­держиваясь в легких, приводят к развитию соединительной ткани в воздухообменной зоне и рубцеванию (фиброзу) легких. Профессио­нальные заболевания, связанные с воздействием аэрозолей, пневмо- кониозы и пневмосклерозы, хронический пылевой бронхит занима­ют второе место по частоте среди профессиональных заболеваний в России.

В зависимости от природы пыли пневмокониозы могут быть раз­личных видов: например, силикоз — наиболее частая и характерная форма пневмокониоза, развивающаяся при действии свободного ди­оксида кремния; силикатоз может развиваться при попадании в лег­кие аэрозолей солей кремниевой кислоты; асбестоз — одна из агрес­сивных форм силикатоза, сопровождающаяся фиброзом легких и на­рушениями функций нервной и сердечно-сосудистой систем.

Наличие фиброгенного эффекта не исключает общетоксического воздействия аэрозолей. К ядовитым пылям относят аэрозоли ДДТ, триоксид хрома, свинца, бериллия, мышьяка и др. При попадании их в органы дыхания помимо местных изменений в верхних дыхатель­ных путях развивается острое или хроническое отравление.

Большинство случаев профессиональных заболеваний и отравле­ний связано с поступлением токсических газов, паров и аэрозолей в организм человека главным образом через органы дыхания. Этот путь наиболее опасен, поскольку вредные вещества поступают через раз- ветвленную систему легочных альвеол (100—120 м²) непосредственно в кровь и разносятся по всему организму. Развитие общетоксического действия аэрозолей в значительной степени связано с размером час­тиц пыли, так как пыль с частицами до 5 мкм (так называемая респи- рабельная фракция) проникает в глубокие дыхательные пути, в альве­олы, частично или полностью растворяется в лимфе и, поступая в кровь, вызывает картину интоксикации. Мелкодисперсную пыль трудно улавливать; она медленно оседает, витая в воздухе рабочей зоны.

Попадание ядов в желудочно-кишечный тракт возможно при не­соблюдении правил личной гигиены: приеме пищи на рабочем месте и курении без предварительного мытья рук. Ядовитые вещества могут всасываться уже из полости рта, поступая сразу в кровь. К таким ве­ществам относятся все жирорастворимые соединения, фенолы, циа­ниды. Кислая среда желудка и слабощелочная среда кишечника мо­гут способствовать усилению токсичности некоторых соединений (например, сульфат свинца переходит в более растворимый хлорид свинца, который легко всасывается). Попадание яда (ртути, меди, це­рия, урана) в желудок может быть причиной поражения его слизи­стой.

Вредные вещества могут попадать в организм человека через не­поврежденные кожные покровы, причем не только из жидкой среды при контакте с руками, но и в случае высоких концентраций токсиче­ских паров и газов в воздухе на рабочих местах. Растворяясь в секрете потовых желез и кожном жире, вещества могут легко поступать в кровь. К ним относятся легко растворимые в воде и жирах углеводо­роды, ароматические амины, бензол, анилин и др. Повреждение кожи безусловно способствует проникновению вредных веществ в организм.

Распределение ядовитых веществ в организме подчиняется опре­деленным закономерностям. Первоначально происходит динамиче­ское распределение вещества в соответствии с интенсивностью кро­вообращения. Затем основную роль начинает играть сорбционная способность тканей. Существуют три главных бассейна, связанных с распределением вредных веществ: внеклеточная жидкость (14 л для человека массой 70 кг), внутриклеточная жидкость (28 л) и жировая ткань. Поэтому распределение веществ зависит от таких физико-хи­мических свойств, как водорастворимость, жирорастворимость и способность к диссоциации. Для ряда металлов (серебра, марганца, хрома, ванадия, кадмия и др.) характерно быстрое выведение из кро­ви и накопление в печени и почках. Легко диссоциируемые соедине­но

Рис. 6.9. Виды комбинированного действия смеси двух вредных веществ А и В: / — аддитивное действие; 2— синергизм (потенцирование); 3— антагонизм

ния бария, бериллия, свинца образуют прочные соединения с каль­цием и фосфором и накапливаются в костной ткани.

Очень важно отметить комбинированное действие вредных ве­ществ на здоровье человека. На производстве и в окружающей среде редко встречается изолированное действие вредных веществ; обычно работающий на производстве подвергается сочетанному действию неблагоприятных факторов разной природы (физических, химиче­ских) или комбинированному влиянию факторов одной природы, чаще ряду химических веществ. Комбинированное действие — это одновременное или последовательное действие на организм несколь­ких ядов при одном и том же пути поступления. Различают несколько типов комбинированного действия ядов в зависимости от эффектов токсичности: аддитивного, потенцированного, антагонистического и независимого действия (рис. 6.9).

Аддитивное действие — это суммарный эффект смеси, равный сумме эффектов действующих компонентов. Аддитивность характер­на для веществ однонаправленного действия, когда компоненты сме­си оказывают влияние на одни и те же системы организма, причем при количественно одинаковой замене компонентов друг другом ток­сичность смеси не меняется. Для гигиенической оценки воздушной среды при условии аддитивного действия ядов используют уравнение в виде

ПДК, ПДК₂ ПДК,

где С_1? С₂,..., С_п — концентрации каждого вещества в воздухе, мг/м³; ПДК,, ПДК₂,..., ПДК„ — предельно допустимые концентрации этих веществ, мг/м³.

Примером аддитивности является наркотическое действие смеси углеводородов (бензола и изопропилбензола).

6-Белов 161

При потенцированном действии (синергизме) компоненты смеси действуют так, что одно вещество усиливает действие другого. Эф­фект комбинированного действия при синергизме выше, больше ад­дитивного, и это учитывается при анализе гигиенической ситуации в конкретных производственных условиях. Потенцирование отмечает­ся при совместном действии диоксида серы и хлора; алкоголь повы­шает опасность отравления анилином, ртутью и некоторыми другими промышленными ядами. Явление потенцирования возможно только в случае острого отравления.

Антагонистическое действие — эффект комбинированного дей­ствия менее ожидаемого. Компоненты смеси действуют так, что одно вещество ослабляет действие другого, эффект — менее аддитивного. Примером может служить антидотное (обезвреживающее) взаимо­действие между эзерином и атропином.

При потенцировании и антагонизме оценку можно проводить с учетом коэффициента комбинированного действия К_ад по формуле

С, К С₉ С „

^{1 1} | | ^п КД/1 ^ |

ПД^ ПДК₂ ПДК, " '

где К_Шп > 1 — при потенцировании и ^ < 1 — при антагонзме.

При независимом действии комбинированный эффект не отли­чается от изолированного действия каждого яда в отдельности. Пре­обладает эффект наиболее токсичного вещества. Комбинации ве­ществ с независимым действием встречаются достаточно часто, на­пример бензол и раздражающие газы, смесь продуктов сгорания и пыли.

Наряду с комбинированным влиянием ядов возможно их ком­плексное действие, когда яды поступают в организм одновременно, но разными путями (через органы дыхания и желудочно-кишечный тракт, органы дыхания и кожу и т. д.).

Пути обезвреживания ядов различны. Первый и главный из них — изменение химической структуры ядов. Так, органические со­единения в организме подвергаются чаще всего гидроксилированию, ацетилированию, окислению, восстановлению, расщеплению, мети­лированию, что в конечном итоге приводит большей частью к воз­никновению менее ядовитых и менее активных в организме веществ.

Не менее важный путь обезвреживания — выведение яда через органы дыхания, пищеварения, почки, потовые и сальные железы, кожу. Тяжелые металлы, как правило, выделяются через желудоч­но-кишечный тракт, органические соединения алифатического и ароматического рядов — в неизменном виде через легкие и частично

после физико-химических превращений через почки и желудоч­но-кишечный тракт. Определенную роль в относительном обезвре­живании адов играет депонирование (задержка в тех или иных орга­нах). Депонирование является временным путем уменьшения содер­жания ада, циркулируемого в крови. Например, тяжелые металлы (свинец, кадмий) часто откладываются в депо: костях, печени, поч­ках, некоторые вещества — в нервной ткани. Однако яды из депо мо­гут вновь поступать в кровь, вызывая обострение хронического от­равления.

Для ограничения неблагоприятного воздействия вредных ве­ществ применяют гигиеническое нормирование их содержания в раз­личных средах. В связи с тем, что требование полного отсутствия про­мышленных адов в зоне дыхания работающих часто невыполнимо, особую значимость приобретает гигиеническая регламентация содер­жания вредных веществ в воздухе рабочей зоны (ГОСТ 12.1.005—88 и ГН 2.2.5.1313—03). Такая регламентация в настоящее время прово­дится в три этапа: 1) обоснование ориентировочного безопасного уровня воздействия (ОБУВ); (ГН 2.2.5.1314—03); 2) обоснование ПДК; 3) корректирование ПДК с учетом условий труда работающих и состояния их здоровья. Установлению ПДК может предшествовать обоснование ОБУВ в воздухе рабочей зоны, атмосфере населенных мест, в воде, почве.

Ориентировочный безопасный уровень воздействия устанавлива­ют временно, на период, предшествующий проектированию произ­водства. Значение ОБУВ определяется путем расчета по физико-хи- мическим свойствам или путем интерполяций и экстраполяций в го­мологических рядах (близких по строению) соединений или по пока­зателям острой токсичности. ОБУВ должны пересматриваться через два года после их утверждения.

Предельно допустимая концентрация вредных веществ в воздухе рабочей зоны — это концентрации, которые при ежедневной (кроме выходных дней) работе в продолжение 8 ч или при другой длительно­сти, но не превышающей 41 ч в неделю, в течение всего рабочего ста­жа не могут вызывать заболеваний или отклонений в состоянии здо­ровья, обнаруживаемых современными методами исследований в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего или по­следующего поколений.

Исходной величиной для установления ПДК является порог хро­нического действия Lim_ch, в который вводится коэффициент запаса К_ъ ПДК = Ыт_сН/К_ъ (см. рис. 6.8).

163

6*

ПДК устанавливают на уровне в 2—3 раза более низком, чем Llm_ch. При обосновании коэффициента запаса учитывают КВИО, выра-

женные кумулятивные свойства, возможность кожно-резорбтивного действия, чем они значительнее, тем больше избираемый коэффици­ент запаса. При выявлении специфического действия — мутагенно­го, канцерогенного, сенсибилизирующего — принимаются наиболь­шие значения коэффициента запаса (10 и более).

До недавнего времени ПДК химических веществ оценивали как максимальные ПДК_мр. Превышение их даже в течение короткого вре­мени запрещалось. В последнее время для веществ, обладающих ку­мулятивными свойствами (меди, ртути, свинца и др.), для гигиениче­ского контроля введена вторая величина — среднесменная концен­трация ПДКс_С. Это средняя концентрация, полученная путем непре­рывного или прерывистого отбора проб воздуха при суммарном времени не менее 75 % продолжительности рабочей смены, или сред­невзвешенная концентрация в течение смены в зоне дыхания рабо­тающих на местах постоянного или временного их пребывания.

Содержание вредных веществ в воздухе рабочей зоны не должно превышать установленных ГОСТ 12.1.005—88 и ГН 2.2.5.1313—03 ПДК. В качестве примера в табл. 1.4 приведены ПДК некоторых ве­ществ.

Для веществ, обладающих кожно-резорбтивным действием, обосновывается предельно допустимый уровень загрязнения кожи (мг/см²) в соответствии с ГН 2.2.5.563—96 (табл. 6.4).

Таблица 6.4. Предельно допустимые уровни загрязнения кожи рук работающих с вредными веществами по ГН 2.2.5.563—96 (извлечение)

Наименование вещества	ПДУ, мг/см2	Наименование вещества	ПДУ, мг/см2
Бензол	0,05	Метилтестостерон	0,0003
Жирные спирты фракции	0,02	Нитрил акриловой ки­	0,001
С5 — СЮ (амиловый, гек-		слоты
силовый, гептиловый, ок-		Нитробензол	2,4
стиловый, нониловый, де-
циловый)
Ксилидин	0,08	Металлическая сурьма	0,001 (по
			сурьме)
Ксилол	1,75	Толуол	0,05
Метиловый спирт (мета­	0,02	Хорбензол	0,8
нол)

Содержание веществ в атмосферном воздухе населенных мест также регламентируется ПДК, при этом нормируется среднесуточная концентрация вещества. Кроме того, для атмосферы населенных мест устанавливают максимальную разовую величину.

Предельно допустимые концентрации вредных веществ в воздухе населенных мест — максимальные концентрации, отнесенные к оп­ределенному периоду осреднения (30 мин, 24 ч, 1 мес, 1 год) и не ока­зывающие при регламентированной вероятности их появления ни прямого, ни косвенного вредного воздействия на организм человека, включая отдаленные последствия для настоящего и последующих по­колений, не снижающие работоспособности человека и не ухудшаю­щие его самочувствия.

Максимальная (разовая) концентрация ПДК_мр — наиболее высо­кая из числа 30-минутных концентраций, зарегистрированных в дан­ной точке за определенный период наблюдения.

В основу установления максимальной разовой ПДК положен принцип предотвращения рефлекторных реакций у человека.

Среднесуточная концентрация ПДКе_С — средняя из числа концен­траций, выявленных в течение суток или отбираемая непрерывно в течение 24 ч.

В основу определения среднесуточной концентрации положен принцип предотвращения резорбтивного (общетоксического) дейст­вия на организм.

Если порог токсического действия для какого-то вещества оказы­вается менее чувствительным, то решающим в обосновании ПДК яв­ляется порог рефлекторного воздействия как наиболее чувствитель­ный. В подобных случаях ПДК_мр > ПДКсс, например для бензина и акролеина. Если же порог рефлекторного действия менее чувствите­лен, чем порог токсического действия, то принимают ПДК_мр = ПДК_СС. Существует группа веществ, у которых отсутствует порог рефлектор­ного действия (мышьяк, марганец и др.) или он выражен недостаточ­но четко [оксид ванадия (V)]. Для таких веществ ПДК_мр не нормиру­ется, а устанавливается лишь ПДКсс. Эти концентрации определены ГН 2.1.6.1338—03 (см. табл. 1.5). А ориентированные безопасные уровни воздействия (ОБУВ) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест установлены ГН2.1.6.1339—03.

Нормирование качества воды рек, озер и водохранилищ проводят в соответствии с «Санитарными правилами и нормами охраны поверх­ностных вод от загрязнения» № 4630—88 МЗ СССР двух категорий: I — водоемы хозяйственно-питьевого и культурно-бытового назна­чения и II — рыбохозяйственного назначения.

Правила устанавливают нормируемые значения для следующих параметров воды водоемов: содержание плавающих примесей и взве­шенных веществ, запах, привкус, окраска и температура воды, значе­ние рН, состав и концентрации минеральных примесей и растворен­ного в воде кислорода, биологическая потребность воды в кислороде, состав и ПДК_В ядовитых и вредных веществ и болезнетворных бакте­рий.

Лимитирующий показатель вредности (ЛПВ) для водоемов хо- зяйственно-питьевого и культурно-бытового назначения используют трех видов: санитарно-токсикологический, общесанитарный и орга- нолептический; для водоемов рыбохозяйственного назначения наря­ду с указанными используют еще два вида ЛПВ: токсикологический и рыбохозяйственный.

В табл. 6.5 представлены ПДК_В некоторых веществ для водоемов.

Санитарное состояние водоема отвечает требованиям норм при выполнении следующего соотношения:

5(3)

£с:/пдк,<1,

/=1

где С ¹_т — концентрация вещества /-го ЛПВ в расчетном створе водо­ема; ПДК, — предельно допустимая концентрация /-го вещества.

Для водоемов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового на­значения проверяют выполнение трех, а для водоемов рыбохозяйст­венного назначения — пяти неравенств. При этом каждое вещество можно учитывать только в одном неравенстве.

Таблица 6.5. ПДК_В некоторых веществ для водоемов (извлечение)

Вещество	Водоемы I категории		Водоемы II категории
	лпв	ПДКВ, г/м3 (мг/л)	лпв	ПДКВ, г/м3 (мг/л)
Бензол	Санитарно-ток- сикологический	0,5	Токсикологи­ческий	0,5
Фенолы	Органол ептиче - ский	0,001	Рыбохозяйст­венный	0,001
Бензин, ке­	«	0,1	«	0,01
росин
Си2+ (медь)	Общесанитар­ный	1,0	Токсикологи­ческий	0,01

Гигиенические и технические требования к источникам водо­снабжения и правила их выбора в интересах здоровья населения рег­ламентируются ГОСТ 2761—84*. Гигиенические требования к каче­ству питьевой воды централизованных систем питьевого водоснаб­жения указаны в Санитарных правилах и нормах СанПиН 2.1.4.1074-01 и СанПиН 2.1.4.1175-02, а также ГН 2.1.5.689-98.

Радиационная безопасность питьевой воды определяется ее соот­ветствием СП 2.6.1.758—99 (НРБ—99) по показателям общей а- и (3-активности. 166

Нормирование химического загрязнения почв осуществляется по предельно допустимым концентрациям (ПДК_п). Это концентрация химического вещества (мг) в пахотном слое почвы (кг), которая не должна вызывать прямого или косвенного отрицательного влияния на соприкасающиеся с почвой среды и здоровье человека, а также на самоочищающую способность почвы. По своей величине ПДК_п зна­чительно отличается от принятых допустимых концентраций для воды и воздуха. Это отличие объясняется тем, что поступление вред­ных веществ в организм непосредственно из почвы происходит в ис­ключительных случаях в незначительных количествах, в основном через контактирующие с почвой среды (воздух, воду, растения).

Регламентирование загрязнения осуществляется в соответствии с нормативными документами. Различают четыре разновидности ПДК_п (ГН 6229—91) (табл. 6.6) в зависимости от пути миграции хими­ческих веществ в сопредельные среды: ТВ — транслокационный по­казатель, характеризующий переход химического вещества из почвы через корневую систему в зеленую массу и плоды растений; МА — миграционный воздушный показатель, характеризующий переход химического вещества из почвы в атмосферу; MB — миграционный водный показатель, характеризующий переход химического вещест­ва из почвы в подземные грунтовые воды и водные источники; ОС — общесанитарный показатель, характеризующий влияние химическо­го вещества на самоочищающую способность почвы и микробиоце­ноз. Гигиеническая оценка качества почвы населенных мест прово­дится по методическим указаниям МУ2.1.7.1287—03.

Таблица 6.6. ПДК,, для почвы

Вещество	ПДКп, мг/кг	Вещество	ПДКп, мг/кг
Марганец	1500 по ОС	Бромфос	0,4 по ТВ
Мышьяк	2 по ОС	Перхлордивинил	0,5 по ТВ
Ртуть	2,1 по ОС	Изопропилбензол	0,5 по МА
Свинец	20 по ОС	Фосфора оксид Р205	200 по ТВ
Хром	0,05 по MB	а-Метил стирол	0,5 по МА
Бенз(а)пирен	0,02 по ОС	Формальдегид	7 по ОС

Для оценки содержания вредных веществ в почве проводят отбор проб на участке площадью 25 м² в 3...5 точках по диагонали с глубины 0,25 м, а при выяснении влияния загрязнений на грунтовые воды — с глубины 0,75...2 м в количестве 0,2... 1 кг. В случае применения новых химических соединений, для которых отсутствуют ПДК_п, рассчиты­вают временные допустимые концентрации:

ВДК_П = 1,23 + 0,48 ПДК_Г

где ПДК_пр — предельно допустимая концентрация для продуктов пи­тания (овощных и плодовых культур), мг/кг.

К профессиональным заболеваниям, вызываемым воздействием вредных веществ, относятся острые и хронические интоксикации, протекающие с изолированным или сочетанным поражением орга­нов и систем: токсическое поражение органов дыхания (ринофарин- голарингит, эрозия, перфорация носовой перегородки, трахеит, бронхит, пневмосклероз и др.), токсическая анемия, токсический ге­патит, токсическая нефропатия, токсическое поражение нервной системы (полиневропатия, неврозоподобные состояния, энцефало­патия), токсическое поражение глаз (катаракта), конъюнктивит, ке- ратоконъюнктивит, токсическое поражение костей: остеопороз, ос­теосклероз. В эту же группу входят болезни кожи, металлическая, фторопластовая (тефлоновая) лихорадка, аллергические заболева­ния, новообразования.

Следует иметь в виду возможность развития профессиональных опухолевых заболеваний, особенно органов дыхания, печени, же­лудка и мочевого пузыря, лейкозы при длительных контактах с про­дуктами перегонки каменного угля, нефти, сланцев, с соединения­ми никеля, хрома, мышьяка, винилхлоридом, радиоактивными ве­ществами и т. д.

Профессиональные заболевания, вызываемые воздействием про­мышленных аэрозолей: пневмокониозы (силикоз, силикатозы, ме- таллокониозы, карбокониозы, пневмокониозы от смешанной пыли, пневмокониозы от пыли пластмасс), биссиноз, хронический брон­хит.

Происходит постоянный рост частоты профессиональных забо­леваний аллергической природы: конъюнктивиты и риниты, бронхи­альная астма и астматический бронхит, токсикодермия и экзема, ток- сикоаллергический гепатит при воздействии химических веществ — аллергенов. Среди них существенное место занимают лекарственные препараты, например витамины и сульфаниламиды, вещества биоло­гической природы (гормональные и ферментные препараты и т. д.).

Факторы среды обитания, распространенные в условиях населен­ных мест, могут приводить к росту общих заболеваний, развитие и те­чение которых провоцируется неблагоприятным влиянием окружаю­щей среды. К ним относятся респираторно-аллергические заболева­ния органов дыхания, болезни сердечно-сосудистой системы, пече­ни, почек, селезенки, нарушение детородной функции женщин, увеличение числа детей, родившихся с пороками, снижение половой функции мужчин, рост онкологических заболеваний.